Органические реагенты в аналитической химии
Лекция
Органические реагенты – это органические соединения, которые в результате химического взаимодействия позволяют обнаружить или количественно определить ионы или соединения вследствие образования продуктов с различными аналитическими свойствами.
Первым синтетическим специфическим органическим реагентов для химического анализа считается реактив Грисса, предложенный в 1879 году. Данный реактив представляет собой смесь a-нафтиламина и сульфаниловой кислоты, которая дает красное окрашивание с нитрит-ионами. В 1905 году Л. А. Чугаев предложил в качестве органического реагента на никель диметиглиоксим, который и в настоящее время остается непревзойденным аналитическим реагентом на никель.
Известно очень большое количество органических реагентов, применяемых в химическом анализе.
Органические реагенты применяются для:
· Обнаружения неорганических ионов и органических соединений
· Маскирования с целью повышения избирательности реакций
· Разделения и концентрирования
· Титриметрического определения - фиксирование конечной точки титрования (индикаторы) и титранты (комплексоны)
· Гравиметрического определения (осадители)
· Фотометрического и спектрофотометрического определения неорганических ионов и органических соединений
Самими многочисленными среди аналитических реакций с участием органических реагентов являются реакции, основанные на образовании комплексных соединений (хелатов и ионных ассоциатов).
Органические реагенты, способные к образованию хелатных комплексов, содержат функционально-аналитические группы (ФАГ). В состав ФАГ входят группы –ОН, –SH, >NH, >C =O, –COOH, –N=N–, –N=O и др.
Наиболее часто встречающиеся ФАГ в комплексах ионов металлов с органическими реагентами образуют чаще всего 4-х, 5-ти и 6-ти членные хелатные циклы. Примеры хелатных циклов приведены ниже:
Четырехчленные хелаты образуются с серу-содержащими органическими реагентами и металлами, ионы которых имеют заполненные (Ag+, Hg2+, Zn2+, Bi3+) или частично заполненные (Cu2+, Ni2+, Co2+, Pd2+) d-орбитали. Например, ионы цинка обнаруживают дитизоном
Органические реагенты, содержащие донорные атомы вида О,О; N,N; O,N образуют чаще 5-ти и 6-ти членные хелатные циклы. Например,
 |
ализарин
Так как число функционально-аналитических группировок и их сочетаний может быть очень большим, то и число органических реагентов практически не ограничено. Например, введение в молекулу 2-нитрозо-1-нафтола иминодиацетатной группы повышает селективность реагента, так как иминодиацетатная группа выполняет маскирующие функции.
Свойства ФАГ зависят от структуры молекулы в целом, от стерического и электронного влияния заместителей на донорный атом.
Применение органических веществ в аналитической химии связано не только с образованием комплексных соединений. Так, для обнаружения нитрат-ионов применяется дифениламин. Вследствие протекания окислительно-восстановительной реакции образуется продукт синего цвета.
Вопросы для самопроверки.
1. Какие вещества называют органическими реагентами.
2. Приведите примеры использования органических реагентов в качественном анализе.
3. Напишите структуру комплексного соединения никеля и диметилглиоксима. Какие донорные атомы образуют хелатный цикл.
4. Какими свойствами обладают функционально-аналитические группировки.
5. Какие хелатные комплексы наиболее устойчивы.